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公開番号2024129510
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038760
出願日2023-03-13
発明の名称ガスセンサ
出願人株式会社デンソートリム
代理人個人
主分類G01N 27/41 20060101AFI20240919BHJP(測定;試験)
要約【課題】大気室へ大気が循環しやすくする。
【解決手段】ガスセンサのセンサ素子は、拡散抵抗部を介して被測定ガスを導入するガス室と、大気通路を介して大気を導入する大気室と、この大気室とガス室との間に配置される固体電解質体部と、この固体電解質体部のガス室側に設けられるガス電極と、固体電解質体部の大気室側に設けられる大気電極とを有する。大気通路を、大気室に大気カバー内の大気を導入する大気導入通路と、大気室内の大気を大気カバーへ導出する大気導出通路とに分離している。これにより、大気室への大気の導入と大気室からの大気の導出をスムーズに行うことができる。特に、大気カバーの配置される雰囲気では大気は所定の風速を持って流れていることが多いので、この風速を利用して、大気室に大気を循環させる。即ち、風上側の大気が大気導入通路より大気室に流入する。そして、大気室の大気は大気導出通路より、風下側に流出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
被測定ガス空間に固定されるハウジングと、
このハウジングの前記被測定ガス空間側に配置され、ガス通過口を有するガスカバーと、
前記ハウジングの大気側に配置され、複数の大気通過口を有する大気カバーと、
前記ハウジング内に、インシュレータを介して配置され、一端が前記ガスカバーに露出し、他端が前記大気カバーに露出するセンサ素子とを備え、
前記センサ素子は、拡散抵抗部を介して被測定ガスを導入するガス室と、大気通路を介して大気を導入する大気室と、この大気室と前記ガス室との間に配置される固体電解質体部と、この固体電解質体部の前記ガス室側に設けられるガス電極と、前記固体電解質体部の前記大気室側に設けられる大気電極とを有し、
前記大気通路は、第１方向の端部が前記大気室に連通し前記第１方向とは反対方向となる第２方向の端部が前記大気カバーに連通して、前記大気カバー内の大気を前記大気室に導入する大気導入通路と、前記第１方向の端部が前記大気室に連通し前記第２方向の端部が前記大気カバーに連通して、前記大気室内の大気を前記大気カバーへ導出する大気導出通路とを有する
ことを特徴とするガスセンサ。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記大気通路の前記大気導入通路と前記大気導出通路とは、前記大気室と一体にセラミックの焼成で形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記大気カバーは、複数の前記大気通過口と前記センサ素子の前記大気通路との間に大気通路室を構成し、
この大気通路室内には、複数の前記大気通過口の内大気導入側となる前記大気通過口と前記大気導入通路の前記第２方向の端部との間と、前記大気導出通路の前記第２方向の端部と複数の前記大気通過口の内大気導出側となる前記大気通過口との間とを仕切る仕切壁が配置される
ことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記仕切壁は、前記大気室及び前記大気通路と一体にセラミックの焼成で形成される
ことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記大気カバーの前記大気通過口の近傍に、前記大気カバーを閉じるブッシュを更に配置し、
前記仕切壁は、このブッシュに形成される
ことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記大気カバーは、複数の前記大気通過口と前記センサ素子の前記大気通路との間に大気通路室を構成し、
この大気通路室内には、複数の前記大気通過口の内大気導入側となる前記大気通過口と前記大気導入通路の前記第２方向の端部との間とを連通する大気導入管と、前記大気導出通路の前記第２方向の端部と複数の前記大気通過口の内大気導出側となる前記大気通過口との間とを連通する大気導出管とが配置される
ことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記センサ素子は、前記大気通路の前記第２方向の端部の近傍であって、前記大気導入通路の前記第２方向の端部及び前記大気導出通路の前記第２方向の端部以外の部位に、更に前記第２方向に延びる導風部を設け、
この導風部は、前記大気室と一体にセラミックの焼成で形成される
ことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のガスセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の記載はガスセンサに関し、例えばエンジンの排気管に配置されて排気ガス中の酸素濃度の検出等に用いて有用である。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ガスセンサが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－８５７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１にはガスセンサの構成が記載されており、ガスセンサはガス室と大気室との間に固体電解質体を配置している。ここで、排気ガス中の酸素濃度等を正しく検出する為には、ガスセンサ内部で大気室に排気ガスが混入しないようにすることが重要である。その為にも、大気室には新鮮な大気が循環していることが望ましい。しかしながら、特許文献１では、大気室に位置する大気の循環に関して特別な検討は行っていない。本開示は、この点に鑑み、大気室へ大気が循環しやすくすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１は、被測定ガス空間に固定されるハウジングと、このハウジングの被測定ガス空間側に配置されガス通過口を有するガスカバーと、ハウジングの大気側に配置され複数の大気通過口を有する大気カバーと、ハウジング内にインシュレータを介して配置され一端がガスカバーに露出し他端が大気カバーに露出するセンサ素子とを備えるガスセンサである。
【０００６】
そして、本開示の第１のガスセンサのセンサ素子は、拡散抵抗部を介して被測定ガスを導入するガス室と、大気通路を介して大気を導入する大気室と、この大気室とガス室との間に配置される固体電解質体部と、この固体電解質体部のガス室側に設けられるガス電極と、固体電解質体部の大気室側に設けられる大気電極とを有している。
【０００７】
更に、本開示の第１のガスセンサの大気通路は、第１方向の端部が大気室に連通し第２方向の端部が大気カバーに連通して、大気カバー内の大気を大気室に導入する大気導入通路と、第１方向の端部が大気室に連通し第２方向の端部が大気カバーに連通して、大気室内の大気を大気カバーへ導出する大気導出通路とを有している。
【０００８】
本開示の第１のガスセンサでは、大気通路を、大気室に大気カバー内の大気を導入する大気導入通路と、大気室内の大気を大気カバーへ導出する大気導出通路とに分離している。これにより、大気室への大気の導入と大気室からの大気の導出をスムーズに行うことができる。特に、大気カバーの配置される雰囲気では大気は所定の風速を持って流れていることが多いので、この風速を利用して、大気室に大気を循環させる。即ち、風上側の大気が大気導入通路より大気室に流入する。そして、大気室の大気は大気導出通路より、風下側に流出する。
【０００９】
本開示の第２のガスセンサは、大気通路の大気導入路と導出通路とは、大気室と一体にセラミックの焼成で形成されている。より具体的には、大気通路を大気導入通路と大気導出通路に分離する分離壁をセラミックで一体焼成している。大気通路を大気導入路と導出通路とに分離するので、大気通路の構成が複雑となるが、本開示の第２のガスセンサは、大気通路を複雑化しても、製造工程まで複雑化することは無い。
【００１０】
本開示の第３のガスセンサの大気カバーは、複数の大気通過口とセンサ素子の大気通路との間に大気通路室を構成している。そして、この大気通路室内には、複数の大気通過口の内大気導入側となる大気通過口と大気通路の他端に位置する大気導入通路との間と、大気通路の他端に位置する大気導出通路と複数の大気通過口の内大気導出側となる大気通過口との間とを仕切る仕切壁を配置している。
（【００１１】以降は省略されています）

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